Efficient and low cost devices for solar energy conversion: Efficiency and stability of some natural-dye-sensitized solar cells

Dye-sensitized solar cells, named by us Dye-Cells, are one of the most promising devices for solar energy conversion due to their reduced production cost and low environmental impact, especially those sensitized by natural dyes. The efficiency and stability of devices based on natural sensitizers such as mulberry (Morus alba Lam), blueberry (Vaccinium myrtillus Lam), and jaboticaba`s skin (Mirtus cauliflora Mart) were investigated. Dye-Cells prepared with aqueous mulberry extract presented the highest P(max) value (1.6 mW cm(-2)) with J(sc) = 6.14 mA cm(-2) and V(oc) = 0.49 V, Photoelectrochemical parameters of 16 cm(2) active area devices sensitized by mulberry dye were constant for 14 weeks of continuous evaluation. Moreover, the cell remained stable even after 36 weeks with a fairly good efficiency. Therefore, mulberry dye opens up a perspective of commercial feasibility for inexpensive and environmentally friendly Dye-Cells. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Análise da Expressão de APE1 após Estresse Oxidativo Induzido em Células Proficientes e Deficientes na Via de Reparo por Excisão de Nucleotídeos

Riboflavin is a vitamin very important in aerobic organisms, as a precursor of many coenzymes involved in the electron transporter chain. However, after photosensitization of riboflavin with UV or visible light, it generates reactive oxygen species (ROS), which can oxidize the DNA. The repair of oxidative lesions on DNA occurs through the base excision repair pathway (BER), where APE1 endonuclease plays a central role. On the other hand, the nucleotide excision repair pathway (NER) repairs helix-distorting lesions. Recently, it was described the participation of NERproteins in the repair of oxidative damage and in stimulation of repair function fromAPE1. The aim of this research was to evaluate the cytotoxic effects of photosensitized riboflavin (RF*) in cells proficient and deficient in NER, correlating with APE1 expression. For this propose, the cells were treated with RF* and it was performed the cell viability assay, extraction of whole proteins, cells fractionation, immunoblotting, indirect immunofluorescence and analysis of polymorphisms of BER gens. The results evidenced that cells deficient in XPA and CSB proteins were more sensitive to RF*. However, XPC-deficient cells presented similar resistance to MRC5- SV cells, which is proficient in NER. These results indicate that XPA and CSB proteins have an important role on repair of oxidative lesions induced by RF*. Additionally, it was evidenced that single nucleotide polymorphisms (SNPs) in BER enzymes may influence in sensitivity of NER-deficient cell lines. Concerning the APE1 expression, the results showed that expression of this protein after treatment with RF* only changed in XPC-deficient cells. Though, it was observed that APE1 is recruited and is bound to chromatin in MRC5-SV and XPA cells after treatment with RF*. The results also showed the induction of DNA damage after treatment with RF*, through the analysis of-H2AX, since the treatment promoted an increase of endogenous levels of this phosphorylated protein, which acts signaling double strand-break on DNA. On the other hand, in XPC-deficient cells, regardless of resistance of RF*, the endogenous levels of APE1 are extremely reduced when compared with other cell lines and APE1 is not bound to chromatin after treatment with RF*. These results conclude that RF* was able to induce cell death in NERdeficient cells, where XPA and CSB cells were more sensitive when compared with MRC5-SV and XPC-deficient cells. This last result is potentially very interesting, since XPC-deficient cell line presents low levels of APE1. Additionally, the results evidenced that APE1 protein can be involved in the repair of oxidative damage induced by RF*, because APE1 is recruited and bound strongly to chromatin after treatment.

Toxicity of photodynamic therapy with LED associated to Photogem (R): An in vivo study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Photodynamic inactivation of four Candida species induced by photogem®

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Synthesis and characterization of TiO2 chemically modified by Pd(II) 2-aminothiazole complex for the photocatalytic degradation of phenol

An investigation was made into the photocatalytic activity of in situ synthesized TiO2 chemically modified by Pd(II) 2-aminothiazole complex for phenol degradation at different pH values. At longer reaction times, the bare titania presented far poorer pbotoactivity than the modified catalysts in the entire range of pH studied. The catalyst complexed with Pd(II) was more efficient than the metal-free Pd, irrespective of pH and reaction time, suggesting that metal plays an important role. A cooperative mechanism is proposed, involving the possible photoactivation of both TiO2 and sensitizer. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Susceptibility of Candida albicans, Staphylococcus aureus, and Streptococcus mutans biofilms to photodynamic inactivation: an in vitro study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Experimentos em bovinos com as favas de Enterolobium contortisiliquum e E. timbouva para verificar propriedades fotossensibilizantes e/ou abortivas

Em função de históricos obtidos, no presente estudo tentou-se reproduzir, em bovinos, fotossensibilização e/ou aborto com as favas de Enterolobium spp (Leg. Mimosoi-deae). As favas de E. contortisiliquum e E. timbouva (tamboril ou timbaúba), de diversas procedências, inclusive as colhidas durante dois surtos de intoxicação caracterizados por fotossensiblilização e aborto, foram administradas em doses únicas e repetidas, a bovinos jovens e a vacas em gestação. em todos os experimentos realizados, a resposta à ingestão das favas independentemente da procedência, sempre foi caracterizada por diarréia e diminuição do apetite, passageiras. Também ficou evidente que os animais mostram menor sensibilidade, à medida que ingerem as favas seguidamente. Os experimentos não revelaram possíveis fatores envolvidos ou eventuais condições necessárias para que as favas de Enterolobium contortisiliquum e E. timbouva causem fotossen-siblização e/ou aborto.

Estudo clínico randomizado, aberto e comparativo para avaliação de segurança, tolerabilidade e eficácia analgésica de duas diferentes apresentações de medicamento tópico na realização de curetagem dermatológica de molusco contagioso em pacientes pediátricos

Aim: This study aimed to compare the safety and analgesic efficacy of a new topical drug (in two different presentations: cream and aerosol) consisting of benzocaine, menthol and triclosan, in the curettage of molluscum contagiosum. Method: The study included 296 volunteers in different stages: 256 healthy adult volunteers for the safety evaluation, and 40 volunteers between 2 and 12 years old who presented Molluscum contagiosum, for the evaluation of tolerability and efficacy. Each volunteer represented two experimental units (left and right) where it was applied randomly the tested products (cream or aerosol) 30 minutes before the dermatological curettage, immediately after and twice a day during 7 days. Dermatological evaluations of safety and efficacy were performed immediately after the procedure, 3 and 7 days after the curettage. Results: During safety evaluation, the tested products showed no irritant, sensitizing, phototoxic or photosensitizing potential. Both presentations, cream and aerosol, were considered safe with no statistically significant differences between them. With respect to analgesic efficacy, the results showed that the medication promoted the reduction of painful symptoms and there was no statistically significant difference (p <0.05) between the two presentations. Conclusion: The tested product, in two different presentations, was considered safe and effective in controlling pain symptoms during and after the curettage of molluscum contagiosum. © Copyright Moreira Jr. Editora.

Photodynamic antimicrobial therapy of curcumin in biofilms and carious dentine

Photodynamic therapy (PDT) is a technique that involves the activation of photosensitizers by light in the presence of oxygen, resulting in the production of reactive radicals that are capable of inducing cell death. The present study evaluated the susceptibility of Streptococcus mutans and Lactobacillus acidophilus to PDT grown as multi-species in the biofilm phase versus in dentine carious lesions. A brain-heart infusion culture medium supplemented with 1 % glucose, 2 % sucrose, and 1 % young primary culture of L. acidophilus 108 CFU/mL and S. mutans 108 CFU/mL was used to develop multi-species biofilms and to induce caries on human dentine slabs. Five different concentrations of curcumin (0.75, 1.5, 3.0, 4.0, and 5.0 g/L) were used associated with 5.7 J/cm2 light emission diode. Four different groups were analyzed L-D- (control group), L-D+ (drug group), L+D- (light group), and L+D+ (PDT group). ANOVA/Tukey's tests were conducted to compare groups. A significant reduction (p <0.05) in cell viability was observed in the biofilm phase following photosensitization with all curcumin concentrations tested. To achieve significant bacterial reduction (p <0.05) in carious dentine, it was necessary to utilize 5.0 g/L of curcumin in association with blue light. No significant reduction was found for L-D+, supporting the absence of the drug's dark toxicity. S. mutans and L. acidophilus were susceptible to curcumin in the presence of blue light. However, due to light penetration and drug diffusion difficulties, these microorganisms within dentine carious lesions were less affected than they were in the biofilm phase. © 2013 Springer-Verlag London.

Photodynamic inactivation of biofilm: Taking a lightly colored approach to stubborn infection

Microbial biofilms are responsible for a variety of microbial infections in different parts of the body, such as urinary tract infections, catheter infections, middle-ear infections, gingivitis, caries, periodontitis, orthopedic implants, and so on. The microbial biofilm cells have properties and gene expression patterns distinct from planktonic cells, including phenotypic variations in enzymic activity, cell wall composition and surface structure, which increase the resistance to antibiotics and other antimicrobial treatments. There is consequently an urgent need for new approaches to attack biofilm-associated microorganisms, and antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) may be a promising candidate. aPDT involves the combination of a nontoxic dye and low-intensity visible light which, in the presence of oxygen, produces cytotoxic reactive oxygen species. It has been demonstrated that many biofilms are susceptible to aPDT, particularly in dental disease. This review will focus on aspects of aPDT that are designed to increase efficiency against biofilms modalities to enhance penetration of photosensitizer into biofilm, and a combination of aPDT with biofilm-disrupting agents. © 2013 Informa UK Ltd.

Efeitos da terapia fotodinâmica in vitro em biofilmes formados por Candida albicans, Staphylococcus aureus e Streptococcus mutans

Pós-graduação em Biopatologia Bucal - ICT

Fotossensibilização em ovinos associada à ingestão de Brachiaria brizantha no estado do Pará

Foram estudados dois surtos e realizado um experimento de fotossensibilização associada à ingestão por Brachiaria brizantha em ovinos mestiços de Santa Inês e Dorper, com idade variando de dois a três meses, em uma fazenda no município de Santa Luzia do Pará. Esses animais foram mantidos desde o nascimento até aproximadamente dois meses de idade, em apriscos suspensos do chão, recebendo capim-elefante roxo (Pennisetum purpureum cv. roxo), concentrado, sal mineral e água ad libitum. Após esse período foram introduzidos em um piquete de B. brizantha. Na ocasião dos surtos e do experimento a fazenda foi visitada para observação dos dados epidemiológicos, avaliação clínica dos animais, colheita de amostras de sangue para dosagem de GGT, AST, BD, BI, BT, ureia e creatinina e colheita de pastagem para pesquisa de Pithomyces chartarum e saponinas. Também foi realizada necropsia com colheita de material para estudo histológico. O surto 01 ocorreu na época de escassez de chuva, com taxa de morbidade e letalidade de 43,4% e 81,6%, respectivamente. O surto 02 aconteceu no início da época chuvosa, com taxas de morbidade e letalidade de 16,3% e 76,9%, respectivamente. Em ambos os surtos o capim encontrava-se com massa residual reduzida e senescente. Dos 50 animais do experimento, 10 receberam 200ml de fluido ruminal retirado de ovelhas mães do mesmo lote, a primeira administração foi feita um dia antes da introdução desses animais na pastagem, e mais duas subsequentes com intervalo de uma semana. Após 15 dias de pastejo, os animais começaram a apresentar inquietação, procura por sombra, edema nas orelhas, mucosas amareladas, apatia, anorexia e desprendimento da pele seguido por formação de crostas em algumas áreas do corpo. Tanto os animais dos surtos quanto do experimento apresentaram aumento nos níveis de GGT, AST, BD, BI, BT, ureia e creatinina. Os valores de ureia e GGT dos animais que receberam fluido ruminal e dos que não receberam foram semelhantes, já os valores de creatinina, AST e bilirrubinas foram menores nos animais que receberam fluido ruminal em comparação aos que não receberam. Foram determinados dois tipos de saponinas nas amostras de B. brizantha dos surtos e do experimento, a metilprotodioscina e a protodioscina. O nível de saponina no surto 01 e 02 foi 0,92% e 0,88%, respectivamente. Os níveis de saponinas no experimento variaram de 1,13% a 1,62%. A quantidade de Pithomyces chartarum, tanto nos surtos quanto no experimento, foi insignificante. Na necropsia foi verificada icterícia generalizada, fígado com consistência aumentada de coloração amarelada e com padrão lobular acentuado. Nos rins foi observada coloração amarelo-esverdeado e aumento de tamanho. As alterações histológicas ocorreram principalmente no fígado e consistiram de leve proliferação das vias biliares nos espaços porta, presença de hepatócitos binucleados, presença de macrófagos espumosos, necrose incipiente de hepatócitos isolados, colangite, presença de cristais em macrófagos e hepatócitos.

Fotossensibilização hepatógena em eqüinos pela ingestão de Brachiaria humidicola (Gramineae) no estado do Pará

São apresentados os aspectos clínico-patológicos e epidemiológicos de doença, caracterizada por fotossensibili-zação, que ocorre em eqüinos no nordeste do Estado do Pará. De um total de 40 animais examinados clinicamente, sete foram necropsiados, e tiveram fragmentos de órgãos examinados microscopicamente. Em virtude das lesões características encontradas, sobretudo nas partes despigmentadas da pele, das le-sões hepáticas macro e microscópicas, e sabendo-se que as brachiárias, de uma maneira geral, encerram saponinas com propriedades tóxicas, que causam alterações hepáticas e fo-tossensibilização em bovinos e ovinos, conclui-se, que essa doença fotossensibilizante foi determinada pelo pastoreio de Brachiaria humidicola, alimentação exclusiva dos animais enfermos.

Brachiaria spp. poisoning of ruminants in Brazil

Brachiaria spp. são as forrageiras mais importantes para a pecuária brasileira. Entretanto, um fator limitante para sua utilização é a sua toxicidade. A maioria dos surtos de fotossensibilização hepatógena é causada por Brachiaria decumbens; porém, B. brizantha, B. humidicola e B. ruziziensis podem também causar intoxicação. A intoxicação afeta bovinos, ovinos, caprinos e bubalinos. Os ovinos são mais susceptíveis que as outras espécies, e os animais jovens são mais susceptíveis que os adultos. Existem diferenças na susceptibilidade entre animais da mesma espécie e tem sido sugerido que esta resistência é genética. Sugere-se, também, que búfalos e provavelmente alguns ovinos são resilientes (quando intoxicados apresentam lesões histológicas e aumento das concentrações séricas de GGT, mas não apresentam sinais clínicos). Em geral, a concentração de saponinas é maior nas plantas em crescimento, mas surtos ocorrem durante todo o ano, provavelmente por aumento da concentração de saponinas na planta por alguma causa ainda desconhecida. Uma síndrome clínica com progressiva perda de peso e morte, sem fotossensibilização, tem sido descrita em bovinos intoxicados por B. decumbens. As principais medidas preventivas são baseadas na seleção de animais resistentes ou resilientes e o desenvolvimento de espécies ou variedades de Brachiaria com menores concentrações de saponinas.

Fotossensibilização em ovinos associada à ingestão de Brachiaria brizantha no estado do Pará

Foram estudados dois surtos e realizado um experimento de fotossensibilização associada à ingestão por Brachiaria brizantha em ovinos mestiços de Santa Inês e Dorper, com idade variando de dois a três meses, em uma fazenda no município de Santa Luzia do Pará. Esses animais foram mantidos desde o nascimento até aproximadamente dois meses de idade, em apriscos suspensos do chão, recebendo capim-elefante roxo (Pennisetum purpureum) cv. roxo, concentrado, sal mineral e água ad libitum. Após esse período foram introduzidos em um piquete de B. brizantha. Na ocasião dos surtos e do experimento a fazenda foi visitada para observação dos dados epidemiológicos, avaliação clínica dos animais, colheita de amostras de sangue para dosagem de GGT, AST, BD, BI, BT, uréia e creatinina e colheita de pastagem para pesquisa de Pithomyces chartarum e saponinas. Também foi realizada necropsia com colheita de material para estudo histológico. O surto 01 ocorreu na época de escassez de chuva, com taxa de morbidade e letalidade de 43,4% e 81,6%, respectivamente. O surto 02 aconteceu no início da época chuvosa, com taxas de morbidade e letalidade de 16,3% e 76,9%, respectivamente. Em ambos os surtos o capim encontrava-se com massa residual reduzida e senescente. Dos 50 animais do experimento, 10 receberam 200 ml de fluido ruminal retirado de ovelhas mães do mesmo lote, a primeira administração foi feita um dia antes da introdução desses animais na pastagem, e mais duas subsequentes com intervalo de uma semana. Após 15 dias de pastejo, os animais começaram a apresentar inquietação, procura por sombra, edema nas orelhas, mucosas amareladas, apatia, anorexia e desprendimento da pele seguido por formação de crostas em algumas áreas do corpo. Tanto os animais dos surtos quanto do experimento apresentaram aumento nos níveis de GGT, AST, BD, BI, BT, uréia e creatinina. Os valores de uréia e GGT dos animais que receberam fluido ruminal e dos que não receberam foram semelhantes, já os valores de creatinina, AST e bilirrubinas foram menores nos animais que receberam fluido ruminal em comparação aos que não receberam. Foram determinados dois tipos de saponinas nas amostras de B. brizantha dos surtos e do experimento, a metilprotodioscina e a protodioscina. O nível de saponina no surto 01 e 02 foi 0,92% e 0,88%, respectivamente. Os níveis de saponinas no experimento variaram de 1,13% a 1,62%. A quantidade de Pithomyces chartarum, tanto nos surtos quanto no experimento, foi insignificante. Na necropsia foi verificada icterícia generalizada, fígado com consistência aumentada de coloração amarelada com padrão lobular acentuado e degeneração gordurosa. Nos rins foi observada coloração amarelo-esverdeado e aumento de tamanho. As alterações histológicas ocorreram principalmente no fígado e podem ser descritas como leve proliferação das vias biliares nos espaços porta, presença de hepatócitos binucleados, presença de macrófagos espumosos, necrose incipiente de hepatócitos isolados, colangite, presença de cristais em macrófagos e hepatócitos.